一种电池包热失控安全防护装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池包测试的技术领域，特别涉及一种电池包热失控安全防护装置。


背景技术：

2.锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长、工作环境宽而被认为是最有前景的电动汽车电源。然而，由于锂离子电池存在热失控的问题，阻碍了电动汽车的商业化。因此，对锂离子电池热失控进行测试验证非常具有必要性，特别是对于高能量密度的锂离子电池。
3.热失控是电池组件之间连续的放热副反应造成的，包括在固态电解质界面（sei）的分解和再生反应、电解质和电极之间的氧化还原反应、负极材料还原粘合剂以及正负极之间的反应。热失控引发温度急剧上升的反应主要是正极释放出的氧气扩散到负极，引起剧烈地氧化还原反应，产生巨大的热量。
4.目前，电池包热失控、热扩散测试项目作为国家强制标准（gb38031-电动汽车用动力蓄电池安全要求）的要求必须进行测试验证，标准中规定通过加热或穿刺的形式进行验证，如电池包设计有缺陷，在测试过程中极易造成电池包冒烟、着火，严重时会发生爆炸事故。电池发生着火事故时，传统的做法是用沙子或co2灭火剂等进行扑救，由于电池包能量较大，此种扑救方式效果不理想。目前行业中最有效的方法是将电池包迅速投放到水中，考虑到电池包重量较大，为了完成这类测试项目，需要一套完整的防护装置来实施。
5.公开号为cn 110596592 b的发明专利公开了一种电池包热扩散试验的低地安全防护方法，其采用下沉式电池包热失控测试方法；将电池包放置在一个可升降的不锈钢结构平台上进行试验，试验时不锈钢结构平台处于最高位置，露出地面；试验完成后，不锈钢结构平台下降，直至电池包完全浸没在下沉的水池中，实现对电池包的冷却降温、灭火灭烟、安全隔离。
6.上述专利可以为电池包测试的安全提供了重要的防护，有效保障了试验的安全性。但是，上述专利所采用的技术方案中，其不锈钢结构平台通过升降机构下降到地面以下，升降机构中所有带动不锈钢结构平台升降的升降杆由同一个电机驱动而实现同步运行的，而升降机构具体将升降杆分两组，设置在水池的两侧并通过同步驱动轴连接起来，驱动电机通过同步链分别带动两边的同步驱动轴，实现两边的升降杆同步驱动，升降杆的升降由蜗杆、涡轮配合实现，即类似于丝杆传动结构进行升降；可见，其传动结构较为复杂，不仅初期成本投入较高，升降杆直接支撑不锈钢结构平台，当电池包置于其上时需要承受很大的重力，容易对螺纹配合造成较大的负担，在后期的运行中也容易出现故障，并且所需维护成本高，维护也较为不便，一旦出现结构性损伤则只能更换部件，存在局限性。


技术实现要素：

7.本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种结构简单、投入成本低、维护方便且防护效果好的电池包热失控安全防护装置。
8.本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括下沉设置在地面以下的水池，所述水池的两侧均设置有支撑架，所述水池内设置有承载托架，所述承载托架位于两个所述支撑架之间，两个所述支撑架的下方均设置有液压缸，所述承载托架的两端分别与两个所述支撑架滑动配合，两个所述支撑架上均滑动设置有与所述承载托架相连接导向机构，所述液压缸的输出端与所述导向机构相连接并带动所述承载托架进行升降动作。
9.进一步，所述导向机构包括升降横板、固定横板、若干导向轮和若干传动链条，所述升降横板位于所述支撑架的中部且两端分别与所述支撑架的两根立柱滑动配合，所述固定横板设置在所述支撑架的外侧，所述导向轮转动设置在所述升降横板上，所述传动链条的中部配合搭放在所述导向轮上且两端分别与所述承载托架及所述固定横板连接。
10.进一步，所述支撑架包括竖直设置在所述水池内前后端的两根所述立柱，两根所述立柱的上下端均连接有连接横板，两根所述立柱的相对内侧和相对外侧分别开设有内竖滑槽和外竖滑槽，所述升降横板的两端均转动设置有第一转轮，所述第一转轮位于所述内竖滑槽内并与所述内竖滑槽的侧槽面滑动配合，所述液压缸位于所述升降横板的下方且输出端与所述升降横板连接。
11.进一步，所述承载托架的两侧的前后端均设置有安装板，所述安装板靠近所述立柱的一侧转动设置有第二转轮，所述第二转轮处在所述外竖滑槽内并与所述外竖滑槽的侧槽面滑动配合。
12.进一步，所述水池的左侧、右侧和后侧均设置有防护栏，所述防护栏与相近所述支撑架连接。
13.进一步，所述承载托架的上端设置有放置板，所述放置板上开设有若干个透水筛孔。
14.进一步，所述水池的池壁及池底均设置有混凝土层。
15.进一步，同一个所述导向机构包括两个所述导向轮和两条所述传动链条。
16.本实用新型的有益效果是：本实用新型在工作时通过两个液压缸直接驱动带动承载托架进行升降动作，导向机构对承载托架的升降动作起导向作用，使得承载托架的升降动作平稳，在电池包测试过程中若出现爆炸或燃烧情况可以快速将电池包沉入水池的水中，杜绝事故发生。相较于现有技术，本实用新型整体结构简单，投入成本低，驱动结构简单，维护方便，还具有很好的防护效果，保证测试人员、设备的安全。
附图说明
17.图1是本实用新型的立体结构示意图；
18.图2是本实用新型的爆炸图；
19.图3是本实用新型部分结构的第一爆炸图；
20.图4是本实用新型部分结构的第二爆炸图。
具体实施方式
21.如图1至图4所示，在本实施例中，本实用新型包括下沉设置在地面以下的水池1，所述水池1的两侧均设置有支撑架2，所述水池1内设置有承载托架3，所述承载托架3位于两个所述支撑架2之间，两个所述支撑架2的下方均设置有液压缸4，所述承载托架3的两端分
别与两个所述支撑架2滑动配合，两个所述支撑架2上均滑动设置有与所述承载托架3相连接导向机构5，所述液压缸4的输出端与所述导向机构5相连接并带动所述承载托架3进行升降动作。所述水池1位于地面以下，并且在进行测试时里面注满自来水；两个所述支撑架2设置在所述水池1的左右两侧，用于对所述承载托架3进行支撑，并且所述支撑架2的高度高出地面，以便于使得所述承载托架3能够露出地面；所述承载托架3用于对电池包进行放置，并且所述承载托架3滑动设置在两个所述支撑架2之间，因此可以上下移动，以在需要时可以将电池包沉入所述水池1中；两个所述液压缸4同时动作，用于带动所述承载托架3进行升降动作，以实现电池包的移动；两个所述导向机构5用于对所述承载托架3的升降动作起到导向作用，并且直接与所述液压缸4连接，在工作时由所述液压缸4驱动，从而带动所述承载托架3进行移动。
22.在本实施例中，所述导向机构5包括升降横板51、固定横板52、两个导向轮53和两条传动链条54，所述升降横板51滑动设置在所述支撑架2的中部，并且所述升降横板51的两端分别与所述支撑架2的两根立柱21滑动配合，从而能够实现上下移动；所述固定横板52固定在设置在所述支撑架2的外侧，两个所述导向轮53转动设置在所述升降横板51上；两条所述传动链条54的两端分别与所述承载托架3及所述固定横板52连接，从而实现所述承载托架3与所述固定横板52之间的连接，并且两条所述传动链条54从两个所述导向轮53上绕过，因此能够在移动时避免直接与所述升降横板51直接摩擦，有效降低磨损。在进行驱动时，所述液压缸4带动所述升降横板51向上移动，由于所述固定横板52固定设置，因此所述传动链条54受力使得所述承载托架3向上升起，而所述导向轮53通过转动卸除与所述传动链条54之间的滑动摩擦力，从而降低摩擦，使得升降动作流畅、平稳。
23.在本实施例中，所述支撑架2包括竖直设置在所述水池1内前后端的两根所述立柱21，两根所述立柱21的上下端均连接有连接横板22，两根所述立柱21均所述立柱21采用h型钢，因此所述立柱21的相对内侧和相对外侧具有内竖滑槽23和外竖滑槽24，所述升降横板51的两端均转动设置有第一转轮55，所述第一转轮55位于所述内竖滑槽23内并与所述内竖滑槽23的侧槽面滑动配合，所述升降横板51在进行升降动作时，两个所述第一转轮55沿两道所述内竖滑槽23进行滑动，即所述内竖滑槽23为所述升降横板51提供了移动路径同时还能对所述升降横板51的移动方向起到限位导向的作用，保证所述升降横板51进行直上直下的移动；所述液压缸4位于所述升降横板51的下方且输出端与所述升降横板51连接，因此所述液压缸4的输出端伸出时，将会顶起所述升降横板51，所述导向轮53转动，所述传动链条54被向上顶起，从而使得所述承载托架3被拉动升起，而当所述液压缸4的输出端缩回时，所述承载托架3将依靠自重或叠加电池包的重量而向下移动，从而落入所述水池1中。
24.在本实施例中，所述承载托架3的两侧的前后端均设置有安装板6，即所述安装板6的数量为四块，两两设置在所述承载托架3的左右两侧；所述安装板6靠近所述立柱21的一侧转动设置有第二转轮7，所述第二转轮7处在所述外竖滑槽24内并与所述外竖滑槽24的侧槽面滑动配合，两个所述第二转轮7沿两道所述外竖滑槽24进行滑动，即所述外竖滑槽24为所述承载托架3提供了移动路径同时还能对所述承载托架3的移动方向起到限位导向的作用，保证所述承载托架3进行直上直下的移动。
25.在本实施例中，所述水池1的左侧、右侧和后侧均设置有防护栏8，所述防护栏8与相近所述支撑架2连接。所述防护栏8用于起到保护作用，可以防止人员或物件掉落水池1
中，同时与所述支撑架2连接还可以加强所述支撑架2的强度。
26.在本实施例中，所述承载托架3的上端设置有放置板9，所述放置板9上开设有若干个透水筛孔。所述放置板9可以避免电池包在下降速度过快时冲击水面位移，所述放置板9开设多个所述透水筛孔用于透水，可以加快池水浸泡电池包的速度。
27.在本实施例中，所述水池1的池壁及池底均设置有混凝土层。通过设置所述混凝土层可以增强所述水池1的强度，从而使得防护效果更好，并且有利于反复使用。
28.需要说明的是，所述液压缸4可采用防水结构进行保护，也可以将所述液压缸4下沉设置在所述水池1的一侧从而避免进水。
29.虽然本实用新型的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本实用新型含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。